Soğan suyunun sürekli sistem UV-C reaktörde pastörizasyonu

Abstract

Bu çalışmanın amacı; soğan (Allium cepa L.) suyunun tasarlanmış olan sürekli sistem sarmal tip ultraviyole (UV-C) reaktöründe pastörize edilmesidir. Sistem dört adet dikey düşük basınç cıvalı lambanın (20 W/lamba, 254 nm) etrafında sarmal şekilde yer alan teflon tüpten oluşmuştur. Sarmal tüpün etrafında ise reflektör ve soğutucu ceket bulunmaktadır. Tasarımda; Dean sayısının 0,073'te tutulması ile ikincil edi akış etkisi sağlanmıştır. Soğan suyuna inokule edilmiş olan Escherichia coli K-12'nin (E. coli O157:H7'nin vekil suşu) seviyesi, 1,26 L/dak akış hızında, 8,13 dakika, toplam 38,1 J/mL UV dozuna maruz kaldığında 4,83 log'luk bir azalma sağlanmıştır. Bu işlem sonucunda soğan suyunda hafifçe fark edilebilir nitelikte, 1,15'lik bir toplam renk değişimi olmuştur. Ayrıca, UV-C işlem görmüş olan örneklerin 6 haftalık depolama sonucunda toplam aerobik mezofilik sayısı kabul edilebilir sınırlarda kalmıştır. UV-C işlem görmüş soğan suyunda marine edilmiş olan etlerin sertliğinde ise %78'lik bir düşüş saptanmıştır. UV-C uygulaması (15,24 J/mL), ılımlı ısıl işlem (55 °C) ile kombine edildiğinde E. coli K-12 sayısında 5log'dan fazla azalma gerçekleşmiştir. Bu çalışma; tasarlanmış olan UV-C reaktörün, pastörize soğan suyu üretiminde, tüketicinin tazeye yakın ürün talebini karşılayabileceğini göstermiştir. Ayrıca elde edilen bulgular, pilot ölçekte bir UV-C reaktör tasarımına temel teşkil edecektir

The objective of this study is to investigate the continuous pasteurization of onion (Allium cepa L.) juice by ultraviolet (UV-C) irradiation by a designed coiled-tube type UV-C reactor. System is composed of four vertical low-pressure mercury lamps (20 W/lamp, 254 nm) coiled using a teflon tube. A reflector and a cooling jacket were placed outside the coiled tube. A secondary eddy flow effect was achieved with a Dean number of 0.073. The population of Escherichia coli K-12 strain (a surrogate of E. coli O157:H7) inoculated in onion juice was reduced by 4.83 log after being exposed to UV-C light for 8.13 min at an estimated UV-C dosage of 38.1 J/mL with the flow rate of 1.26 L/min. As a result of this UV-C treatment, the total color change (ΔE) of the onion juice was recorded as 1.15 which can be referred as slightly noticeable. Total aerobic mesophilic bacteria count of UV-C irradiated samples was below acceptable limits after 6 weeks of storage. Meat marination in UV-C treated onion juice reduced the hardness of meat by 78%. Combination of UV-C treatment (15.24 J/mL) with mild heat treatment (55 °C) resulted in more than 5log reduction in E. coli K-12. This study revealed that the designed coiled-type UV-C reactor was able to meet demand of consumers of fresh-like and pasteurized onion juice. This study provides some important findings which will form a basis for the further pilot-scale UV-C reactor design.